Sejak abad ke-18, para astronom telah menyedari bahawa Sistem Suria kita tertanam dalam cakera bintang dan gas yang banyak dikenali sebagai Galaksi Bima Sakti. Sejak masa itu, fikiran ilmiah terbesar telah berusaha untuk mendapatkan pengukuran jarak yang tepat untuk menentukan seberapa besar Bima Sakti. Ini bukan tugas yang mudah, kerana fakta bahawa kita tertanam dalam cakera galaksi kita bermaksud bahawa kita tidak dapat melihatnya secara langsung.
Tetapi berkat teknik yang diuji masa yang disebut trigonometric parallax, pasukan ahli astronomi dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi (MPIfR) di Bonn, Jerman, dan Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian (CfA) baru-baru ini dapat mengukur secara langsung jarak ke seberang Galaksi Bima Sakti. Selain menjadi sejarah pertama, prestasi ini hampir dua kali ganda rekod sebelumnya untuk pengukuran jarak di galaksi kita.
Kajian yang menggambarkan pencapaian ini, berjudul "Pemetaan Struktur Spiral di seberang Bima Sakti", baru-baru ini muncul dalam jurnal Sains. Diketuai oleh Alberto Sanna, seorang penyelidik dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi, pasukan itu meneliti data dari Array Garis Dasar Sangat Panjang (VLBA) Observatorium Radio Astronomi Nasional untuk menentukan jarak ke wilayah pembentuk bintang di seberang galaksi kita .
Untuk melakukan ini, pasukan bergantung pada teknik yang pertama kali diterapkan oleh Freidrich Wilhelm Bessel pada tahun 1838 untuk mengukur jarak ke bintang 61 Cygni. Dikenal sebagai paralaks trigonometri, teknik ini melibatkan melihat objek dari sisi berlawanan dari orbit Bumi di sekitar Matahari, dan kemudian mengukur sudut pergeseran kedudukan objek. Dengan cara ini, ahli astronomi dapat menggunakan trigonometri mudah untuk mengira jarak ke objek tersebut.
Ringkasnya, semakin kecil sudut yang diukur, semakin besar jarak ke objek. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan data dari Bar and Spiral Structure Legacy (BeSSeL) Survey, yang diberi nama untuk menghormati Freidrich Wilhelm Bessel. Tetapi sementara Bessel dan sezamannya terpaksa mengukur paralaks menggunakan instrumen dasar, VLBA memiliki sepuluh antena hidangan yang diedarkan di Amerika Utara, Hawaii, dan Caribbean.
Dengan susunan yang ada, VLBA mampu mengukur paralaks dengan seribu kali ketepatan yang dilakukan oleh para astronom pada zaman Bessel. Dan bukannya terbatas pada sistem bintang yang berdekatan, VLBA mampu mengukur sudut-sudut kecil yang berkaitan dengan jarak kosmologi yang luas. Seperti yang dijelaskan oleh Sanna dalam siaran akhbar MPIfR baru-baru ini:
"Dengan menggunakan VLBA, kita sekarang dapat memetakan keseluruhan Galaxy dengan tepat. Sebilangan besar bintang dan gas di Galaxy kita berada dalam jarak yang baru diukur dari Matahari. Dengan VLBA, kami kini memiliki kemampuan untuk mengukur jarak yang cukup untuk menelusuri lengan spiral Galaxy dengan tepat dan mempelajari bentuk sebenarnya. "
Pemerhatian VLBA, yang dilakukan pada tahun 2014 dan 2015, mengukur jarak ke wilayah pembentuk bintang yang dikenal sebagai G007.47 + 00.05. Seperti semua kawasan pembentuk bintang, yang satu ini mengandungi molekul air dan metanol, yang bertindak sebagai penguat isyarat radio semula jadi. Ini menghasilkan masers (gelombang radio yang setara dengan laser), kesan yang menjadikan isyarat radio kelihatan terang dan mudah dilihat dengan teleskop radio.
Kawasan ini terletak lebih dari 66,000 tahun cahaya dari Bumi dan di seberang Bima Sakti, berbanding dengan Sistem Suria kita. Rekod sebelumnya untuk pengukuran paralaks adalah sekitar 36.000 tahun cahaya, kira-kira 11.000 tahun cahaya lebih jauh dari jarak antara Sistem Suria kita dan pusat galaksi kita. Seperti yang dijelaskan oleh Sanna, pencapaian dalam astronomi radio ini akan membolehkan tinjauan yang mencapai lebih jauh daripada yang sebelumnya:
"Sebilangan besar bintang dan gas di Galaxy kami berada dalam jarak yang baru diukur dari Matahari. Dengan VLBA, kami kini memiliki kemampuan untuk mengukur jarak yang cukup untuk menelusuri lengan spiral Galaxy dengan tepat dan mempelajari bentuk sebenarnya. "
Ratusan kawasan pembentuk bintang wujud di Bima Sakti. Tetapi seperti yang dijelaskan oleh Karl Menten - ahli MPIfR dan pengarang bersama kajian - kajian ini, kajian ini penting kerana di mana kajian ini berada. "Oleh itu, kami mempunyai banyak 'milepost' untuk digunakan untuk projek pemetaan kami," katanya. "Tetapi yang ini istimewa: Melihat sepanjang jalan Bima Sakti, melewati pusatnya, menuju ke seberang."
Pada tahun-tahun mendatang, Sanna dan rakan-rakannya berharap dapat melakukan pemerhatian tambahan terhadap G007.47 + 00.05 dan kawasan pembentuk bintang yang lain dari Bima Sakti. Pada akhirnya, tujuannya adalah untuk mendapatkan pemahaman lengkap tentang galaksi kita, yang sangat tepat sehingga para saintis akhirnya dapat menempatkan batasan yang tepat pada ukuran, jisim, dan jumlah bintangnya.
Dengan alat yang diperlukan sekarang, Sanna dan pasukannya bahkan menganggarkan bahawa gambaran lengkap tentang Bima Sakti boleh didapati dalam masa sekitar sepuluh tahun. Bayangkan itu! Generasi masa depan akan dapat mempelajari Bima Sakti dengan kemudahan yang sama seperti yang terdapat di dekatnya, dan yang dapat mereka lihat secara langsung. Akhirnya, semua kesan artis terhadap Bima Sakti kita akan ditingkatkan!
